McGrath, M.T. 2004. What are Fungicides. The Plant Health Instructor. DOI: 10.1094/PHI-I-2004-0825-012012 Trans. Piérri Spolti, Universidade Federal do Rio Grande do Sul
As doenças são a principal causa de danos às culturas e às plantas que podem ser causadas por inúmeros organismos fitopatógenos (agentes causais). Os fungos são os principais causadores de danos às culturas em todo o mundo. Vírus, nematóides e bactérias também causam doenças em plantas (Figuras 1, 3 e 4). Sintomas semelhantes aos causados por patógenos podem ser causados por fatores abióticos (sem vida), tais como deficiência nutricional, poluição do ar (compare as Figuras 2, 5 e 6) e também insetos (Figura 6).
Os fungicidas, herbicidas e inseticidas são todos pesticidas utilizados na proteção de plantas. Um fungicida é um tipo específico de pesticida que controla doenças fúngicas por inibir ou matar especificamente o fungo causador da doença. Nem todas as doenças causadas por fungos podem ser adequadamente controladas por fungicidas. Nestas se incluem murchas vasculares causadas por Fusarium e Verticillium (Figura 7). Doenças causadas por outros tipos de organismos, desordens causadas por fatores abióticos e danos por insetos não podem ser controlados por fungicidas. Então, é essencial que, primeiramente, se determine as causas dos sintomas antes de aplicar um fungicida.
As doenças são de ocorrência comum em plantas, tendo muitas vezes um impacto econômico significativo no rendimento e qualidade das culturas, portanto, o manejo de doenças é um componente essencial na produção agricola. De forma geral, existem três razões principais para o uso de fungicidas:
(a) Controlar uma doença durante a fase de estabelecimento e desenvolvimento de uma cultura,
Incrementar a produtividade de uma cultura e reduzir os danos estéticos. Culturas de interesse alimentar podem produzir menos porque as suas folhas, as quais são necessárias para a fotossíntese, estão afetadas pela doença (Figuras 8 – 11). Danos estéticos podem afetar a parte comestível de uma cultura (Figuras 6 e 14) ou, no caso das ornamentais, sua atratividade (Figuras 12 e 13), o que em ambos os casos pode afetar o valor de mercado de uma cultura.
(c) Aumentar o período de armazenagem e a qualidade do produto e das plantas colhidas. Algumas das grandes perdas ocasionadas por doenças ocorrem na pós-colheita (Figuras 14 e 15). Os fungos frequentemente estragam (inutilizam) frutos, vegetais, tubérculos e sementes armazenados. Um pequeno grupo de fungos que infectam grãos, produzem toxinas (micotoxinas) capazes de causar doenças graves, ou mesmo a morte, em serem humanos e animais, quando estes grãos são consumidos. Os fungicidas têm sido utilizados para reduzir a contaminação de grãos de trigo afetados pela giberela ou fusariose do trigo, mas a maioria dos fungicidas desenvolvidos até agora não têm sido suficientemente efetivos para serem úteis no manejo (controle) de micotoxinas associadas com outras doenças.
As doenças de plantas são manejadas (controladas, pt) de melhor forma pela integração de um número de práticas de controle que podem incluir: rotação de culturas, seleção de cultivares tolerantes ou resistentes à doença (cultivares geneticamente menos suscetíveis que outras cultivares), momento de plantio, nível de fertilidade, modificação do microclima, profilaxia e aplicação de fungicidas. Fungicidas são muitas vezes uma parte vital do manejo de doenças pois (a) eles controlam satisfatoriamente muitas doenças, (b) as práticas culturais muitas vezes não proporcionam controle adequado das doenças, (c) cultivares resistentes muitas vezes não estão disponíveis ou não são aceitas pelo mercado e (d) algumas culturas de alto valor têm uma tolerância extremamente baixa à ocorrência dos sintomas.
Em contraste com a maior parte dos medicamentos humanos, uma boa parte dos fungicidas precisam ser aplicados antes que a doença ocorra, ou no momento em que os primeiros sintomas são visíveis, para serem eficazes. Ao contrário de muitas doenças de humanos e animais, o dano causado por doenças em plantas não é eliminado, mesmo que o patógeno seja morto. Isto porque as plantas crescem e se desenvolvem diferentemente de animais. Os fungicidas só podem proteger da doença os novos tecidos sem infecção. Além disto, poucos fungicidas são eficazes contra patógenos após eles terem infectado uma planta.
Os fungicidas que têm propriedades curativas, o que significa que são ativos contra patógenos que já infectaram a planta, tendem a ter um maior risco de desenvolvimento de resistência dos patógenos ao fungicida. Um patógeno resistente é menos sensível à ação do fungicida, o que torna o fungicida menos eficaz ou mesmo ineficaz. Uma vez que estes fungicidas devem ser capazes de penetrar nas plantas, e de forma seletiva matar os fungos invasores, estes fungicidas são criados para atingir enzimas ou proteínas específicas produzidas pelos fungos. Pelo fato do modo de ação destes fungicidas ser tão específico, pequenas mudanças genéticas nos fungos podem superar a eficácia destes fungicidas; e as populações podem se tornar resistentes a futuras aplicações. Estratégias de manejo de doença que são fortemente dependentes de aplicações curativas de fungicidas levam muitas vezes a mais problemas de resistência pois (a) o tamanho da população a partir do qual os indivíduos resistentes selecionados é maior e (b) é difícil erradicar todos os fungos localizados nos tecidos internos da planta e, portanto, alguns patógenos escapam ao fungicida. O tema da resistência aos fungicidas é abordado em mais detalhe numa seção a parte.
Os produtores muitas vezes usam sistemas de previsão de doença ou limiares de ação, quando estes estão disponíveis, para garantir que os fungicidas sejam aplicados quando necessário e para evitar gastos adicionais e possíveis impactos ambientais por aplicações desnecessárias. Sistemas de previsão de doença têm sido desenvolvidos para inúmeras doenças, baseados no entendimento dos fatores ambientais favoráveis para o seu desenvolvimento. Tipicamente estes sistemas de previsão são baseados na temperatura, umidade relativa do ar ou molhamento foliar onde a cultura está sendo produzida. Programas de aplicação de fungicidas baseados em limiares envolvem o monitoramento rotineiro dos sintomas na cultura, sendo aplicados fungicidas quando os sintomas atingem um nível crítico acima do qual a doença não pode ser controlada adequadamente. Um exemplo de um nível crítico é uma mancha foliar em cada cinco folhas examinadas. O conhecimento do ciclo da doença é importante no desenvolvimento e uso de sistemas de previsão e de limiares de ação. Aspectos importantes do ciclo da doença incluem se a doença é monocíclica (uma geração por ciclo da cultura) ou policíclica (múltiplas gerações) e o período de incubação (tempo entre a infecção e a expressão dos primeiros sintomas).
Aspectos econômicos muitas vezes influenciam a escolha do fungicida e o momento de aplicação. Fungicidas mais caros e numerosas aplicações são utilizados em culturas de alto valor, que podem sofrer perdas econômicas substânciais na ausência de tratamentos, como árvores frutíferas e campos de golf. Sabendo que para algumas doenças o rendimento da colheita não é afetado quando a severidade é baixa, um limiar econômico é utilizado para determinar quando um tratamento fungicida é necessário. O nível de tolerância da cultura, ou limiar de dano, pode variar dependendo do estádio de desenvolvimento da cultura quando atacada, as práticas de manejo da cultura, o local e condições climáticas.
Os fungicidas são aplicados na forma de pó, grânulos, gas e, mais comumente, líquidos. Eles são aplicados em:
Os fungicidas são usados como produtos formulados consistindo de um ingrediente ativo associado a um ingrediente inerte que aumenta a performance do produto. Os fungicidas são tipicamente misturados com água para então serem aplicados na pulverização. Equipamentos de aplicação variam desde pulverizadores manuais e pulverizadores costais, até grandes unidades transportadas por tratores e aeronaves (aviões, pt) (Figuras 16 – 22). Poucos fungicidas são aplicados como pó. Os fungicidas também podem ser aplicados em casa de vegetação na forma de fumaça, névoa ou aerosol. A cobertura de todas as partes da planta suscetível à doença é crítico, pois poucos fungicidas podem se mover adequadamente ao longo da planta. Avanços tecnológicos são continuamente feitos em bicos e pulverizadores para aumentar a cobertura (Figuras 17 e 19).
Para muitas doenças, para o controle efetivo, é necessário multiplas aplicações de fungicidas, algumas vezes tão frequentemente como a cada cinco dias. A repetição das aplicações são necessárias para proteger os novos crescimentos das plantas [brotações (gomos, pt)], por exemplo e para substituir o fungicida perdido da superfície da planta pela decomposição química, degradação pela luz ultra-violeta, e erosão pelo vento e água.
Os fungicidas são categorizados de várias maneiras baseado em diferentes características. As características mais comumente utilizadas e as categorias de fungicidas são descritas abaixo. A a tabela 1 (Adobe Acrobat PDF) é uma lista de fungicidas selecionados atualmente registrados nos Estados Unidos que representam os principais grupos de fungicidas e a estrutura química destes grupos.
A resistência aos fungicidas é uma característica estável e herdável que resulta numa redução na sensibilidade de um fungo a um fungicida. Esta habilidade é obtida através de processos evolutivos. Fungicidas com modo de ação sítio-específico têm alto risco para o desenvolvimento de resisência em relação aos fungicidas de múltiplo-sítio. A maioria dos fungicidas desenvolvidos atualmente têm um modo de ação sítio-específico porque estão associados com baixo potencial de impacto negativo ao meio ambiente, incluindo organismos não-alvo.
Quando a resistência ao fungicida resulta de um gene de efeito maior, as subpopulações do patógeno são sensíveis ou altamente resistentes ao pesticida. A resistência neste caso resulta na total perda de controle da doença que não pode ser recuperado utilizando altas doses ou maior frequência de aplicação do fungicida. Este tipo de resistência é normalmente referida como "resistência qualitativa".
Quando a resistência é resultado da alteração de muitos genes, os isolados (isolamentos, pt) do patógeno exibem um gradiente de sensibilidade ao fungicida dependendo do número de alterações nos genes. A variação da sensibilidade apresenta um continum dentro da população do fungo. A resistência neste caso é vista como uma perda do controle da doença que pode ser recuperada pelo uso de doses mais elevadas ou aplicações mais frequentes. A seleção a longo prazo para a resistência do patógeno pela repetição de aplicações pode, eventualmente, resultar na incapacidade de controlar adequadamente a doença mesmo quando as doses mais altas e/ou menor intervalos entre aplicações sao utilizados. Este tipo de resistência é comumente conhecida como “resistência quantitativa”. Comentários sobre o risco de resistência dos fungicidas estão incluídos na Tabela 1 (Adobe Acrobat PDF) e na tabela de fungicidas no site do FRAC (http://www.frac.info/frac/ em “Publications”).
Isolados (isolamentos, pt) fúngicos que são resistentes a um fungicida são algumas vezes resistentes também a outros fungicidas com modo de ação semelhante, mesmo quando os isolados não tenham sido expostos a estes outros fungicidas. Este tipo de resitência é conhecida como "resistência cruzada". Fungicidas do mesmo grupo químico tendem a exibir resistência cruzada. Ocasionalmente resistência cruzada negativa ocorre entre fungicidas com modos de ação diferentes porque as mudanças genéticas que conferem resistência a um fungicida podem fazer com que o isolado resistente se torne mais sensível a um outro fungicida.
O manejo (gestão, pt) da resistência aos fungicidas é muito importante para extender o período de tempo que um fungicida é efetivo. A meta primária do manejo de resistência é retardar o desenvolvimento, ao invés de lidar com os isolados resistentes após eles terem sido selecionados. Portanto, os programas de manejo de resistência precisam ser implementados quando um fungicida de risco torna-se disponível para uso comercial. O objetivo do manejo de resistência aos fungicidas é minimizar o uso de um fungicida de risco sem comprometer o controle da doença. Isto é acompanhado pelo uso do fungicida de risco com outros fungicidas e outras medias de controle, como o uso cultivares resistentes, num programa de manejo integrado da doença.
A utilização de um programa de manejo de doença eficiente é algo crítico para retardar o aparecimento de isolados resistentes. Fungicidas de risco devem ser utilizados com a dose (dose completa) e intervalos de aplicação recomendados pelo fabricante. O uso da dose completa tem por objetivo minimizar a seleção de isolados com sensibilidade intermediária ao fungicida quando a resistência envolve vários genes (resistência quantitativa). Fungicidas de risco devem ser utilizados em alternância com outros fungicidas com diferentes modo de ação ou diferentes grupos químicos, e devem ainda ser combinados ou alternados com fungicidas que tenham um baixo risco de resistência.
Quando uma cultura pode servir como fonte de inóculo para uma cultura subsequente, o esquema de alternar os fungicidas de risco deve ser mantido entre culturas subsequentes, de tal forma que, o primeiro fungicida de risco aplicado numa cultura pertença a um grupo de resistência cruzada distinto do último fungicida de risco aplicado na cultura anterior. Alguns fungicidas de risco são formulados comercialmente com outros fungicidas para o manejo da resistência. Os fungicidas de risco só devem ser utilizados quando absolutamente necessário. O período mais crítico para o uso de tais fungicidas para o manejo de resistência é no início de uma epidemia quando a população do patógeno é pequena. Fungicidas múltipo-sítio devem ser utilizados sozinhos no fim do ciclo da cultura, pois permitem controle satisfatório da doença para preservar a produtividade. Um outro componente importante do manejo de resistência é avaliar o controle da doença e comunicar qualquer perda de eficiência potencialmente associada à resistência.
Para promover o manejo de resistência, as companhias que possuem o registro dos fungicidas estão voluntariamente colocando nos rótulos guias desenvolvidos recentemente pela EPA num esforço conjunto com a Canadian Pest Management Regulatory Agency (PMRA) de acordo com o North American Free Trade Agreement (NAFTA). Tais guias estão descritos no aviso de registro de fungicidas 2001-5 (http://epa.gov/opppmsd1/PR_Notices/pr2001-5.pdf). Códigos designando os grupos químicos foram desenvolvidos como parte destes guias [veja Tabela 1 (Adobe Acrobat PDF)].
A FIFRA foi aprovada pelo Congresso em 1947. A responsabilidade primária de execução desta lei foi inicialmente do United States Department of Agriculture (USDA), sendo então transferida para a EPA em 1970. O escritório de programas de pesticidas da EPA é o principal responsável pela regulamentação de pesticidas atualmente. Todos os pesticidas devem ser registrados antes de poderem ser comercializados e utilizados nos EUA. Para obter um registro, os fabricantes de um pesticida devem demonstrar que tal produto não tem potencial para causar um impacto adverso no ambiente e em organismos não-alvo, incluindo seres humanos. Isto requer a condução de vários testes toxicológicos e de impacto ambiental previamente definidos. Além disto, a EPA deve assegurar que espécies ameaçadas ou em risco de extinção e seus ambientes não sejam prejudicados pelo uso dos pesticidas registrados. Isto assegura o cumprimento da Endangered Species Act (ESA) de 1973, lei que proibe qualquer ação que possa afetar adversamente tais espécies. Além do registro federal pela EPA, todos os pesticidas devem ser registrados pelas agências específicas em cada estado antes de poderem ser utilizados.
A FFDCA regulamenta o estabelecimento de tolerância a pesticidas, que são os níveis máximos permitidos de resíduos de pesticidas em mercadorias para alimentação humana e animal. Os fabricantes de pesticidas devem incluir dados de resíduo nos materiais registrados. A Delaney Clause da FFDCA proibiu a presença em alimentos de aditivos, incluindo pesticidas, considerados carcinogênicos. Apesar de bem intencionada, a implementação desta modificação tornou-se difícil uma vez que os avanços tecnológicos tornaram possível a detecção de aditivos em doses extremamentes baixas, que estão bem abaixo da dose necessária para causar câncer. Paradoxalmente, pesticidas alternativos poderiam ser permitidos apesar de possuirem riscos mais elevados, se não tivessem risco para câncer. A lei Food Quality Protection Act (FQPA) aprovada em 1996 substituíu a Delaney Clause com um novo padrão sanitário para pesticidas utilizados em alimentos que incluiu uma “razoável certeza” de não oferecer danos. A partir do novo padrão a EPA estabelece tolerâncias considerando (a) exposição total a um fungicida a partir dos alimentos, assim como por atividades residênciais ou outras não associadas à alimentação, (b) efeitos cumulativos ao ser humano a partir de outros pesticidas com um modo de toxicidade em comum, (c) potencial de sensibilidade maior em bebês e crianças quando comparados a adultos e, (d) efeito do pesticida no estrogênio e sistema endócrino. A EPA está reavaliando todos os limites toleráveis da FQPA. Como uma consequência da FQPA e do rigor dos padrões da EPA, alguns pesticidas mais antigos não estão sendo registrados novamente e se tornou mais difícil o registro de novos produtos.
A bula (rótulo, pt) de um pesticida é um documento legal. Portanto, é ilegal aplicar um pesticida de outra forma que não a descrita na bula, como pela utilização de doses mais elevadas ou intervalos de aplicação mais curtos. A lei federal requer a inclusão de informações específicas (pep. Wsu.edu/facsheet/understanding.htm) (http://www.epa.gov/grtlakes/). Bulas de fungicidas registrados nos EUA estão acessíveis on-line (http://www.cdms.net/manuf/manuf.asp) (http://www.epa.gov/pesticides/pestlabels). A Figura 23 é um exemplo fictício de uma bula de fungicida com o tipo de informação encontrada.
Aplicadores de pesticidas são afetados por regulamentações adicionais também, incluindo o Worker Protection Standard (WPS). Alguns pesticidas são considerados de uso restrito e, consequentemente, só podem ser aplicados por aplicadores certificados, os quais tenham passado num exame demonstrando um entendimento dos pesticidas e das normas de segurança (http://www.epa.gov//pesticides/health/worker.htm).
Informações adicionais sobre regulamentos de pesticidas estão disponíveis on-line (http://www.epa.gov/pesticides/regulating/index.htm). Informações sobre riscos potenciais associados a um pesticida e intruções para segurança estão apresentados na bula e no Material Safety Data Sheet (MSDS). Um MSDS é requerido para todos os produtos químicos considerados perigosos como definido pelo U. S. Government’s Occupational Safety and Health Administration (OSHA). Os MSDS’s incluem informações sobre dados físicos (ponto de fusão, ponto de ebulição, ponto de inflamação, etc), toxicidade, efeitos na saúde, primeiros socorros, reatividade, armazenagem, venda, equipamentos de proteção e procedimentos em caso de vazamento (derrame, pt) (http://www.ilpi.com/msds/faq/parta.html#whatis).